一種基于10-35kV短路接地的地網(wǎng)測試方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種接地網(wǎng)測試方法，特別是涉及電力系統(tǒng)地網(wǎng)的測試，適用于有 10-35kV電源的變電站、水電站、火電站等大型地網(wǎng)的測試，屬于電力系統(tǒng)防雷技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 為了滿足電力系統(tǒng)對防雷及故障接地等運行要求，電力系統(tǒng)對接地裝置的要求相 當(dāng)高，尤其是水電站、變電站、火電站等為了降低接地電阻往往都將接地網(wǎng)做得比較大，且 這些地方的接地電阻值一般要求要小于〇. 5 Ω才能滿足防雷、故障接地及跨步電壓等的運 行要求。根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，接地網(wǎng)的測試周期一般是5年一次。雖然測試周期較長，但由 于目前電廠和電站等不斷增加，每年都要開展不同數(shù)量的地網(wǎng)測試。目前地網(wǎng)的測試主要 采用三級法，一般要求電流極放線距離D ec為4-?，D為接地網(wǎng)對角線長度，電壓極放線距離 Dep為0. 618D ，這樣尤其是一些水電站的大型地網(wǎng)測試時，Dec的放線距離達(dá)10多公里，由 于地形等影響，實際防線距離更遠(yuǎn)，耗費了大量的人力物力，測量效率較低?；?0_35kV 短路接地的地網(wǎng)測試方法減少了三極法的一根電流極的展放線，減少了約2/3的放線距 離，且通過調(diào)節(jié)短路容量及電阻可將接地電流調(diào)到更高的數(shù)值提高測量的精度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的主要是為提高大地網(wǎng)測試中的測試效率，減少人力物力的投入，降 低了現(xiàn)場工作人員的工作強(qiáng)度，同時可以利用較大的短路電流提高地網(wǎng)測試的精度，確保 測試數(shù)據(jù)的可靠性。本發(fā)明實質(zhì)是利用10_35kV線路的短路電流代替三級法測量中的測量 設(shè)備注入測量地網(wǎng)的電流，以大地及宇宙空間作為回路充當(dāng)電流回路，其原理和三級法相 同，但該方法不但減少了電流極的放線，同時通過試探法在誤差允許的情況下適當(dāng)減少電 壓極的放線距離，這樣不但可以消除三極法測量中電壓極對電流極的影響，也可利用電力 系統(tǒng)的大容量在地網(wǎng)中注入較大的短路電流提高測量精度。
[0004] 本發(fā)明根據(jù)上述技術(shù)原理，其解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案包括以下步驟：
[0005] 第一步，獲取接地網(wǎng)參數(shù)，至少包括接地網(wǎng)最大對角線長度，設(shè)計電阻值和接地網(wǎng) 對應(yīng)變電站IOkV或35kV進(jìn)出線情況；
[0006] 第二步，根據(jù)現(xiàn)場情況確定短路接地點，并布置相應(yīng)的斷路器、隔離開關(guān)、電阻箱 等設(shè)備；
[0007] 第三步，確定電壓零電位參考點；理論上來講零電位點離接地點越遠(yuǎn)越準(zhǔn)確，但是 在實際測量中，要在無窮遠(yuǎn)處取回零電位點是不可能的，在三級法測量接地電阻的過程中， 根據(jù)0. 618法則確定零電位點為deP位于0. 618de。處時誤差最小?，F(xiàn)場接線圖如圖2所示；
[0008] 而在基于短路接地的電網(wǎng)測試中，10_35kV系統(tǒng)一般為不接地系統(tǒng)，可以認(rèn)為電流 極在無窮遠(yuǎn)處，則〇. 618法則不再適用于該種方法測試地網(wǎng)的方法中。該方法測量接地電 阻中零電位點的選取采用試探法選取Ph點為電位零電位點，這種方法既可以保證較小的 測量誤差同時可以盡可能的減少測量過程中的放線距離。其具體方法為：首先根據(jù)接地網(wǎng) 最大對角線的長度D選取的長度布置一棵電壓極探針，并以此為參考，以長度的5% 為單位向接地裝置遞進(jìn)，布置多根探針，多根探針與位于電流注入點處探針之間所測得的 電壓分別為UpU2、U 3、……Ui+Ui，當(dāng)Ui點的變化率ΛU 時，則將i-Ι點確定為電 壓零電位參考點，其中AUi= U廠^，ΛU^= U h-Uh，一般i不小于5。U2、U3、…… Ui^ Ui與電流注入點的距離關(guān)系如圖3所示，最終在曲線變換平緩處的點i-Ι點即可作為 零電位參考點P ;在實際測量中，為了減少工作量零電位點可參照三極法中的電流極dec = 4-?直接確定，如附圖2所示，在本文的方法中'可參照dec選擇4-? ;第四步，接地網(wǎng)阻 抗的測量，根據(jù)第二步的布置情況進(jìn)行短路接地，測量入地的電流Ie和接地裝置與零電位 之間的電壓差U e，得到接地網(wǎng)阻抗為：
[0009] R = UG/IG
[0010] 式中，Ue為接地點與電壓線采集的零點位點P點的電位差，I e為接地點的短路電 流；
[0011] 第四步，測量地網(wǎng)電阻。通過10_35kV短路接地測量地網(wǎng)電阻方法為：
[0012] R = UG/IG
[0013] 式中，Ue為接地點與電壓線采集的零點位點P的電位差，I e為接地點的短路電流；
[0014] 基于10_35kV短路接地測量地網(wǎng)電阻的原理和三極法相同，只是電流的采集是通 過感應(yīng)線圈從接地點采取，且減少了一根電流線，減少了工作量，尤其是對一些大地網(wǎng)的檢 測，可減少一半以上的人力物力，其具體接線見圖4 ;
[0015] 如圖4接線所示，首先根據(jù)需要調(diào)節(jié)電阻箱，將電阻值調(diào)至適當(dāng)范圍，然后合上合 上隔離刀閘，一切準(zhǔn)備就緒后合上斷路器進(jìn)行測量，根據(jù)測量所得的電壓和電流值計算得 出接地電阻值。
[0016] 本發(fā)明具有如下積極的技術(shù)效果：1、減少了三極法測量中電流極，放線距離和三 極相比減少了約2/3,減少了工作現(xiàn)場人力物力的投入，提高了工作效率。2、由于沒有電流 極，已久消除了三級法測量中電壓極對電流極的影響，提高了測量的精度。
[0017] 下面結(jié)合附圖和實例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
【附圖說明】
[0018] 圖1 :基于10-35kv短路接地地網(wǎng)測試方法的工作流程圖；
[0019] 圖2 :三極法測量接地電阻接線圖；L-地網(wǎng)對角線長度，G-接地極，P-電位極， C-電流極。
[0020] 圖3 :試探法確定零電位P點示意圖；
[0021] 圖4 :現(xiàn)場測量接線示意圖；
[0022] 圖5 :待測變電站接地網(wǎng)不意圖。
【具體實施方式】
[0023] -種基于10_35kV短路接地的地網(wǎng)測試方法，本發(fā)明特征在于，包括如下步驟：
[0024] 第一步，獲取接地網(wǎng)參數(shù)，至少包括接地網(wǎng)最大對角線長度，接地網(wǎng)對應(yīng)變電站 IOkV或35kV進(jìn)出線情況；
[0025] 第二步，根據(jù)現(xiàn)場情況確定短路接地點，并布置相應(yīng)的斷路器、隔離開關(guān)、電阻箱 等設(shè)備；
[0026] 第三步，確定電壓零電位參考點；
[0027] 第四步，接地網(wǎng)阻抗的測量，根據(jù)第二步的布置情況進(jìn)行短路接地，測量入地的電 流Ie和接地裝置與零電位之間的電壓差U e，得到接地網(wǎng)阻抗為：
[0028] R = Ug/Ig
[0029] 式中，Ue為接地點與電壓線采集的零點位點P點的電位差，I e為接地點的短路電 流。
[0030] 本發(fā)明所述的地網(wǎng)對應(yīng)的變電站設(shè)有10-35kv出線。
[0031] 本發(fā)明第三步中零電位參考點的確定方法為：零電位參考點的確定方法采用試探 法，首先根據(jù)接地網(wǎng)最大對角線的長度D選取的長度布置一棵電壓極探針，并以此為參 考，以長度的5%為單位向接地裝置遞進(jìn)，布置多根探針，多根探針與位于電流注入點處 探針之間所測得的電壓分別為Up U2、U3、……Ui+Ui，當(dāng)Ui點的變化率Λ 將i_l點確定為電壓零電位點，其中AUi= U AUg= U h-U^，i不小于5 ;最終在曲 線變換平緩處的點i-Ι點即作為零電位參考點。
[0032] 本發(fā)明第四步中可以通過調(diào)節(jié)第二步中布置的電阻箱電阻值的大小，得到不同的 短路電流Ie。
[0033] 下面通過實施案例，結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行進(jìn)一步說明：
[0034] 第一步，見圖1，獲取待測地網(wǎng)參數(shù)，通過該變電站的設(shè)計資料得到該變電站的接 地網(wǎng)示意圖如圖5所示。其接地形式為長方形，長582米，寬498米，對角線長度D為766 米；
[0035] 第二步，根據(jù)現(xiàn)場情況確定短路接地點：由于本次測量的變電站只有35kV電源， 所以選擇35kV作為短接電源進(jìn)行測量，接地點選擇為避雷器的接地引下線；
[0036] 第三步，根據(jù)待測接地裝置的參數(shù)確定零電位參考點；
[0037] 如圖4所示布置現(xiàn)場測量裝置后，將短路電流調(diào)至一個相對的固定值進(jìn)行零電位 點的探測；根據(jù)變電站設(shè)計資料，本次測量地網(wǎng)為長方形，起對角線長度為長582米，寬498 米，對角線長度D為766米，屬于大型地網(wǎng)。766米，為了方便測量，首先根據(jù)經(jīng)驗選取3800 米處為電壓零電位點，然后以3800米的5%即190米為單位向接地點G逐步用試探發(fā)測量 Uei，當(dāng)測量至1800米時AU出現(xiàn)了明顯變化，所以選擇2000米處為電位極P點；如果根據(jù) deP= 4-?來確定零電位點，則P點取位于3000-3800米間均可，本次測試選取3000米作 為零電位參考點，比i-Ι點距離大1000米；
[0038] 第四步，測量接地電阻；
[0039] 零電位點確定后，按照所需要調(diào)整短路電流進(jìn)行測量，最后根據(jù)公式R =隊/^計 算出接地電阻值。測量結(jié)果見表1所示。
[0040] 表1 :現(xiàn)場測量接地電阻值
[0041]
【主權(quán)項】
1. 一種基于10-35kV短路接地的地網(wǎng)測試方法，其特征在于，包括如下步驟： 第一步，獲取接地網(wǎng)參數(shù)，至少包括接地網(wǎng)最大對角線長度，接地網(wǎng)對應(yīng)變電站IOkV 或35kV進(jìn)出線情況； 第二步，根據(jù)現(xiàn)場情況確定短路接地點，并布置相應(yīng)的斷路器、隔離開關(guān)、電阻箱等設(shè) 備； 第三步，確定電壓零電位參考點； 第四步，接地網(wǎng)阻抗的測量，根據(jù)第二步的布置情況進(jìn)行短路接地，測量入地的電流Ie和接地裝置與零電位之間的電壓差UG，得到接地網(wǎng)阻抗為： R = UG/IG 式中，UG為接地點與電壓線采集的零點位點P點的電位差，IG為接地點的短路電流。
2. 根據(jù)權(quán)利1要求所述的一種基于10_35kV短路接地的地網(wǎng)測試方法，其特征在于所 述的地網(wǎng)對應(yīng)的變電站設(shè)有10_35kV出線。
3. 根據(jù)權(quán)利1要求所述的一種基于10_35kV短路接地的地網(wǎng)測試方法，其特征在于， 第三步中零電位參考點的確定方法為：零電位參考點的確定方法采用試探法，首先根據(jù)接 地網(wǎng)最大對角線的長度D選取的長度布置一棵電壓極探針，并以此為參考，以長度的 5%為單位向接地裝置遞進(jìn)，布置多根探針，多根探針與位于電流注入點處探針之間所測得 的電壓分別為UpU2、U3、……Ui+Ui，當(dāng)U i點的變化率ΛU 時，則將i-Ι點確定為 電壓零電位點，其中AUi=Ui-U^ Λ Up1= U 不小于5 ;最終在曲線變換平緩處的 點i-Ι點即作為零電位參考點。
4. 根據(jù)權(quán)利1要求所述的一種基于10_35kV短路接地的地網(wǎng)測試方法，其特征在于第 四步中可以通過調(diào)節(jié)第二步中布置的電阻箱電阻值的大小，得到不同的短路電流Ie。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于10-35kV短路接地的接地網(wǎng)測試方法，該方法首先獲取待測地網(wǎng)相關(guān)參數(shù)，然后根據(jù)現(xiàn)場情況確定短路接地點位置，然后再根據(jù)地網(wǎng)參數(shù)并結(jié)合接地點確定電壓極零電位參考點i-1點，采用短路電流作為測量電流對地網(wǎng)進(jìn)行測量。該方法可減少電流極的放線，同時可適當(dāng)縮短電壓極的放線距離，從而減少人力物力的投入，且可以通過調(diào)節(jié)短路電流的大小提高測量的精度。
【IPC分類】G01R31-00
【公開號】CN104833883
【申請?zhí)枴緾N201510250333
【發(fā)明人】崔光鑫, 馬御棠, 周仿榮, 馬儀, 于虹, 王科, 錢國超
【申請人】云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院
【公開日】2015年8月12日
【申請日】2015年5月15日